JPH0535259B2 - - Google Patents
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- JPH0535259B2 JPH0535259B2 JP61314212A JP31421286A JPH0535259B2 JP H0535259 B2 JPH0535259 B2 JP H0535259B2 JP 61314212 A JP61314212 A JP 61314212A JP 31421286 A JP31421286 A JP 31421286A JP H0535259 B2 JPH0535259 B2 JP H0535259B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/28—Interface circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、内燃機関の吸入空気量の吸気量セ
ンサにより検出し、この検出出力により内燃機関
の燃料供給量を制御する内燃機関の燃料制御装置
に関するものである。
ンサにより検出し、この検出出力により内燃機関
の燃料供給量を制御する内燃機関の燃料制御装置
に関するものである。
内燃機関の燃料制御を行う場合にスロツトルバ
ルブの上流に吸気量センサ（以下AFSと略す
る。）を配置し、この情報とエンジン回転数によ
り一吸気当りの吸入空気量を求め、供給燃料量を
制御することが行われている。
ルブの上流に吸気量センサ（以下AFSと略す
る。）を配置し、この情報とエンジン回転数によ
り一吸気当りの吸入空気量を求め、供給燃料量を
制御することが行われている。
ところで、空気の吸入通路におけるスロツトル
バルブの上流にAFSを配置して内燃機関の吸入
空気量を検出しようとする場合、スロツトルが急
激に開いた時は、スロツトルバルブのエンジンと
の間の吸入通路に充填する空気量をも計量するの
で、実際に内燃機関に吸入される空気量以上に計
量してしまい、そのまま燃料量を制御するとオー
バリツチになるという不具合を生じる。このた
め、従来ではAFSの出力即ち所定のクランク角
における検出吸気量をAN(t)、所定のクランク角
のｎ−１回およびｎ回目に内燃機関が吸入する空
気量を夫々AN(o-1)およびAN(o)、フイルタ定数を
Ｋとした場合に AN(o)＝K1×AN(o-1)＋K2×AN(t) の式によりAN(o)を計算し、このAN(o)を用いて
燃料制御を行うものがあり、これは所定のクラン
ク角毎の吸入空気量を平滑化し、適正な燃料制御
を行うものであつた。
バルブの上流にAFSを配置して内燃機関の吸入
空気量を検出しようとする場合、スロツトルが急
激に開いた時は、スロツトルバルブのエンジンと
の間の吸入通路に充填する空気量をも計量するの
で、実際に内燃機関に吸入される空気量以上に計
量してしまい、そのまま燃料量を制御するとオー
バリツチになるという不具合を生じる。このた
め、従来ではAFSの出力即ち所定のクランク角
における検出吸気量をAN(t)、所定のクランク角
のｎ−１回およびｎ回目に内燃機関が吸入する空
気量を夫々AN(o-1)およびAN(o)、フイルタ定数を
Ｋとした場合に AN(o)＝K1×AN(o-1)＋K2×AN(t) の式によりAN(o)を計算し、このAN(o)を用いて
燃料制御を行うものがあり、これは所定のクラン
ク角毎の吸入空気量を平滑化し、適正な燃料制御
を行うものであつた。
しかしながら上記従来装置は空気量の計算に比
較的時間を要するため、例えば車両の微速走行状
態において路面変化等の外乱による回転数変動が
発生すると、空燃比はこの変化に追従できずに回
転数の変化を大きくする方向に変動してしまい、
回転数の発振状態を抑制できないという問題があ
つた。すなわち、第１２図および第１３図を用い
て説明すると、第１２図においてａは回転数Ne、
ｂは吸気管圧力、ｃはインジエクタの駆動パルス
幅、ｄは空燃比を示し、通常回転数Neが変動す
ると吸気管の容積の影響で吸気管の圧力は若干遅
れて変化する。そして内燃機関に吸入される空気
量は吸気管圧力に比例してやはり回転数Neより
遅れ、前記式による補正を行うと吸気管圧力より
さらに遅れ、インジエクタのパルス幅信号もｅに
示すように遅れる。この時、空燃比はｇに示すよ
うに回転数Neが高いときは濃い側に変動し、回
転数Neが低い時は薄い側に変動する。このため、
第１３図に示す内燃機関の特性から、回転数Ne
の変動が助長され、運転状態が非常に不安定にな
るという問題点があつた。
較的時間を要するため、例えば車両の微速走行状
態において路面変化等の外乱による回転数変動が
発生すると、空燃比はこの変化に追従できずに回
転数の変化を大きくする方向に変動してしまい、
回転数の発振状態を抑制できないという問題があ
つた。すなわち、第１２図および第１３図を用い
て説明すると、第１２図においてａは回転数Ne、
ｂは吸気管圧力、ｃはインジエクタの駆動パルス
幅、ｄは空燃比を示し、通常回転数Neが変動す
ると吸気管の容積の影響で吸気管の圧力は若干遅
れて変化する。そして内燃機関に吸入される空気
量は吸気管圧力に比例してやはり回転数Neより
遅れ、前記式による補正を行うと吸気管圧力より
さらに遅れ、インジエクタのパルス幅信号もｅに
示すように遅れる。この時、空燃比はｇに示すよ
うに回転数Neが高いときは濃い側に変動し、回
転数Neが低い時は薄い側に変動する。このため、
第１３図に示す内燃機関の特性から、回転数Ne
の変動が助長され、運転状態が非常に不安定にな
るという問題点があつた。
この発明は上記の問題点を解決するためになさ
れたもので、吸入空気量の変動の過渡時において
も空燃比を適正に制御できる内燃機関の燃料制御
装置を得ることを目的とする。
れたもので、吸入空気量の変動の過渡時において
も空燃比を適正に制御できる内燃機関の燃料制御
装置を得ることを目的とする。
この発明に係る内燃機関の燃料制御装置は、吸
入空気量の検出出力を所定のクランク角の区間で
検出するAN検出手段と、このAN検出手段の出
力をなまし補正処理するAN演算手段と、この
AN演算手段の出力に基づき内燃機関の燃料供給
量を制御する制御手段、内燃機関の回転数を検出
する回転検出手段と、車両の速度を検出する車速
検出手段とを備え、回転数検出手段出力が所定値
以下で、かつ車速検出手段出力が所定範囲にある
時を微速走行モードとし、この微速モード時には
非微速モード時に比べてなまし補正処理のなまし
量を少なくする判別制御手段を設けて、内燃機関
への供給燃料量を制御するようにしたものであ
る。
入空気量の検出出力を所定のクランク角の区間で
検出するAN検出手段と、このAN検出手段の出
力をなまし補正処理するAN演算手段と、この
AN演算手段の出力に基づき内燃機関の燃料供給
量を制御する制御手段、内燃機関の回転数を検出
する回転検出手段と、車両の速度を検出する車速
検出手段とを備え、回転数検出手段出力が所定値
以下で、かつ車速検出手段出力が所定範囲にある
時を微速走行モードとし、この微速モード時には
非微速モード時に比べてなまし補正処理のなまし
量を少なくする判別制御手段を設けて、内燃機関
への供給燃料量を制御するようにしたものであ
る。
この発明の内燃機関の燃料制御装置において
は、車両が微速走行状態である場合は補正処理の
定数の値を例えば小さくする。従つて空気量の計
算の遅れが少なくなり、吸入空気量の変動の過渡
時においても空燃比が適正に制御され、微速走行
状態における機関回転数の変動が抑制されて運転
状態が安定化する。
は、車両が微速走行状態である場合は補正処理の
定数の値を例えば小さくする。従つて空気量の計
算の遅れが少なくなり、吸入空気量の変動の過渡
時においても空燃比が適正に制御され、微速走行
状態における機関回転数の変動が抑制されて運転
状態が安定化する。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
第３図は内燃機関の吸気系のモデルを示し、図
中、１は内燃機関で、１行程当りVcの容積を持
ち、カルマン渦流量計であるAFS１３、スロツ
トルバルブ１２、サージタンク１１および吸気管
１５を介して空気を吸入し、燃料はインジエクタ
１４によつて供給される。また、ここでスロツト
ルバルブ１２から内燃機関１までの容積をVsと
する。１６は排気管である。
中、１は内燃機関で、１行程当りVcの容積を持
ち、カルマン渦流量計であるAFS１３、スロツ
トルバルブ１２、サージタンク１１および吸気管
１５を介して空気を吸入し、燃料はインジエクタ
１４によつて供給される。また、ここでスロツト
ルバルブ１２から内燃機関１までの容積をVsと
する。１６は排気管である。
第４図は上記内燃機関１における所定のクラン
ク角に対する吸入空気量の関係を示し、ａは内燃
機関１の所定クランク角（以下、SGTと称す。）
を示す。また、ｂはAFS１３を通過する空気量
Qa、ｃは内燃機関１が吸入する空気量Qe、ｄは
AFS１３の出力パルスｆを示す。更に、SGTの
ｎ−２〜ｎ−１回目の立上がりの期間をto-1、ｎ
−１〜ｎ回目の立上がりの期間をtoとし、期間
to-1およびtoにAFS１３を通過する吸入空気量を
それぞれQa(o-1)およびQa(o)、期間to-1およびtoに
内燃機関１が吸入する空気量をそれぞれQe(o-1)お
よびQe(o)とする。そして、期間to-1およびtoの時
のサージタンク１１内の平均圧力と平均吸気温度
をそれぞれPs(o-1)およびPs(o)とTs(o-1)およびTs(o)
とする。ここで、例えばQa(o-1)は、to-1間のAFS
１３の出力パルス数に対応する。また、吸気温度
の変化率は小さいのでTs(o-1)≒Ts(o)とし、内燃機
関１の充填効率を一定とすると、 Ps(o-1)・Vc＝Qe(o-1)・Ｒ・Ts(o) ……(1) Ps(o)・Vc＝Qe(o)・Ｒ・Ts(o) ……(2) となる。ただし、Ｒは定数である。そして、期間
toにサージタンク１１および吸気管１５に溜まる
空気量をΔQa(o)とすると、 ΔQa(o)＝Qa(o)−Qe(o)＝VS・１／Ｒ・TS ×（PS(o)−PS(o-1)） ……(3) となり、(1)〜(3)式より Qe(o)＝１／１＋VC／VS・Qe(o-1) ＋（１−１／１＋VC／VS）・Qa(o) ……(4) が得られる。従つて、内燃機関１が期間toに吸入す
る空気量Qe(o)を、AFS１３を通過する空気量Qa(o)
に基づいて(4)式により計算することができる。こ
こで、例えばVC＝0.5、VS，2.5とすると、 Qe(o)＝0.83×Qe(o-1)＋0.17×Qa(o) ……(5) となる。第５図にスロツトルバルブ１２が開いた
場合の様子を示す。この第５図において、ａはス
ロツトルバルブ１２の開度、ｂはAFS１３を通
過する吸入空気量Qaであり、スロツトルバルブ
１２の開時にオーバシユートする。ｃは(4)式で補
正した内燃機関１が吸入する空気量Qeであり、
ｄはサージタンク１１の圧力Ｐである。
ク角に対する吸入空気量の関係を示し、ａは内燃
機関１の所定クランク角（以下、SGTと称す。）
を示す。また、ｂはAFS１３を通過する空気量
Qa、ｃは内燃機関１が吸入する空気量Qe、ｄは
AFS１３の出力パルスｆを示す。更に、SGTの
ｎ−２〜ｎ−１回目の立上がりの期間をto-1、ｎ
−１〜ｎ回目の立上がりの期間をtoとし、期間
to-1およびtoにAFS１３を通過する吸入空気量を
それぞれQa(o-1)およびQa(o)、期間to-1およびtoに
内燃機関１が吸入する空気量をそれぞれQe(o-1)お
よびQe(o)とする。そして、期間to-1およびtoの時
のサージタンク１１内の平均圧力と平均吸気温度
をそれぞれPs(o-1)およびPs(o)とTs(o-1)およびTs(o)
とする。ここで、例えばQa(o-1)は、to-1間のAFS
１３の出力パルス数に対応する。また、吸気温度
の変化率は小さいのでTs(o-1)≒Ts(o)とし、内燃機
関１の充填効率を一定とすると、 Ps(o-1)・Vc＝Qe(o-1)・Ｒ・Ts(o) ……(1) Ps(o)・Vc＝Qe(o)・Ｒ・Ts(o) ……(2) となる。ただし、Ｒは定数である。そして、期間
toにサージタンク１１および吸気管１５に溜まる
空気量をΔQa(o)とすると、 ΔQa(o)＝Qa(o)−Qe(o)＝VS・１／Ｒ・TS ×（PS(o)−PS(o-1)） ……(3) となり、(1)〜(3)式より Qe(o)＝１／１＋VC／VS・Qe(o-1) ＋（１−１／１＋VC／VS）・Qa(o) ……(4) が得られる。従つて、内燃機関１が期間toに吸入す
る空気量Qe(o)を、AFS１３を通過する空気量Qa(o)
に基づいて(4)式により計算することができる。こ
こで、例えばVC＝0.5、VS，2.5とすると、 Qe(o)＝0.83×Qe(o-1)＋0.17×Qa(o) ……(5) となる。第５図にスロツトルバルブ１２が開いた
場合の様子を示す。この第５図において、ａはス
ロツトルバルブ１２の開度、ｂはAFS１３を通
過する吸入空気量Qaであり、スロツトルバルブ
１２の開時にオーバシユートする。ｃは(4)式で補
正した内燃機関１が吸入する空気量Qeであり、
ｄはサージタンク１１の圧力Ｐである。
第１図はこの発明による内燃機関の燃料制御装
置の構成を示し、１０はAFS１３の上流側に配
設されるエアクリーナで、AFS１３は内燃機関
１に吸入される空気量に応じて第４図ｄに示すよ
うなパルスを出力し、クランク角センサ１７は内
燃機関１の回転に応じて第４図ａに示すようなパ
ルス（例えばパルスの立上りから次の立上りまで
クランク角で180°とする。）を出力する。２０は
AN検出手段で、AFS１３の出力とクランク角セ
ンサ１７の出力とにより、内燃機関１の所定クラ
ンク角度間に入るAFS１３の出力パルス数を計
算する。２１はAN演算手段であり、これはAN
検出手段２０の出力より(5)式と同様の計算を行
い、内燃機関１が吸入すると考えられる空気量に
対応するAFS１３の出力相当のパルス数を計算
する。また、制御手段２２は、AN演算手段２１
の出力、内燃機関１の冷却水温を検出する水温セ
ンサ１８（例えばサーミスタ）の出力アイドル状
態を検出するアイドルスイツチ２３の出力および
車両の速度を検出する車速センサ１９の出力よ
り、内燃機関１が吸入する空気量に対応してイン
ジエクタ１４の駆動時間を制御し、これによつて
内燃機関１に供給する燃料量を制御する。
置の構成を示し、１０はAFS１３の上流側に配
設されるエアクリーナで、AFS１３は内燃機関
１に吸入される空気量に応じて第４図ｄに示すよ
うなパルスを出力し、クランク角センサ１７は内
燃機関１の回転に応じて第４図ａに示すようなパ
ルス（例えばパルスの立上りから次の立上りまで
クランク角で180°とする。）を出力する。２０は
AN検出手段で、AFS１３の出力とクランク角セ
ンサ１７の出力とにより、内燃機関１の所定クラ
ンク角度間に入るAFS１３の出力パルス数を計
算する。２１はAN演算手段であり、これはAN
検出手段２０の出力より(5)式と同様の計算を行
い、内燃機関１が吸入すると考えられる空気量に
対応するAFS１３の出力相当のパルス数を計算
する。また、制御手段２２は、AN演算手段２１
の出力、内燃機関１の冷却水温を検出する水温セ
ンサ１８（例えばサーミスタ）の出力アイドル状
態を検出するアイドルスイツチ２３の出力および
車両の速度を検出する車速センサ１９の出力よ
り、内燃機関１が吸入する空気量に対応してイン
ジエクタ１４の駆動時間を制御し、これによつて
内燃機関１に供給する燃料量を制御する。
第２図はこの実施例のより具体的な構成を示
し、３０はAFS１３、水温センサ１８、車速セ
ンサ１９およびクランク角センサ１７の出力信号
を入力とし、内燃機関１各気筒毎に設けられた４
つのインジエクタ１４を制御する制御装置であ
り、この制御装置３０は第１図のAN検出手段２
０〜制御手段２２相当し、ROM４１、RAM４
２を有するマイクロコンピユータ（以下、CPU
と略する。）４０により構成されている。また、
３１はAFS１３の出力に接続された２分周器、
３２はこの２分周器３１の出力を一方の入力とし
他方の入力端子をCPU４０の入力Ｐ１に接続し
た排他的論理和ゲートで、その出力端子はカウン
タ３３およびCPU４０の入力Ｐ３に接続されて
いる。３４ａは水温センサ１８とＡ／Ｄコンバー
タ３５との間に接続されたインターフエース、３
４ｂはアイドルスイツチ２３とCPU４０との間
に接続されたインターフエース、３６は波形整形
回路で、クランク角センサ１７の出力が入力さ
れ、その出力はCPU４０の割込入力Ｐ４および
カウンタ３７に入力される。また、３８は割込入
力Ｐ５に接続されたタイマ、３９は図示しないバ
ツテリの電圧をＡ／Ｄ変換し、CPU４０に出力
するＡ／Ｄコンバータ、４３はCPU４０とドラ
イバ４４との間に設けられたタイマで、ドライバ
４４の出力は各インジエクタ１４に接続される。
し、３０はAFS１３、水温センサ１８、車速セ
ンサ１９およびクランク角センサ１７の出力信号
を入力とし、内燃機関１各気筒毎に設けられた４
つのインジエクタ１４を制御する制御装置であ
り、この制御装置３０は第１図のAN検出手段２
０〜制御手段２２相当し、ROM４１、RAM４
２を有するマイクロコンピユータ（以下、CPU
と略する。）４０により構成されている。また、
３１はAFS１３の出力に接続された２分周器、
３２はこの２分周器３１の出力を一方の入力とし
他方の入力端子をCPU４０の入力Ｐ１に接続し
た排他的論理和ゲートで、その出力端子はカウン
タ３３およびCPU４０の入力Ｐ３に接続されて
いる。３４ａは水温センサ１８とＡ／Ｄコンバー
タ３５との間に接続されたインターフエース、３
４ｂはアイドルスイツチ２３とCPU４０との間
に接続されたインターフエース、３６は波形整形
回路で、クランク角センサ１７の出力が入力さ
れ、その出力はCPU４０の割込入力Ｐ４および
カウンタ３７に入力される。また、３８は割込入
力Ｐ５に接続されたタイマ、３９は図示しないバ
ツテリの電圧をＡ／Ｄ変換し、CPU４０に出力
するＡ／Ｄコンバータ、４３はCPU４０とドラ
イバ４４との間に設けられたタイマで、ドライバ
４４の出力は各インジエクタ１４に接続される。
次に、上記構成の燃料制御装置の動作を説明す
る。AFS１３の出力は２分周器３１により分周
され、CPU４０により制御される排他的論理和
ゲート３２を介してカウンタ３３に入力される。
カウンタ３３はゲート３２の出力の立下りエツジ
間の周期を測定する。CPU４０はゲート３２の
立下りを割込入力Ｐ３に入力し、AFS１３の出
力パルス周期またはこれを２分周した毎に割込処
理を行い、カウンタ３３の周期を測定する。水温
センサ１８の出力はインタフエース３４ａにより
電圧に変換され、Ａ／Ｄコンバータ３５により所
定時間毎にデイジタル値に変換されてCPU４０
に取込まれる。クランク角センサ１７の出力は波
形整形回路３６を介してCPU４０の割込入力Ｐ
４およびカウンタ３７に入力される。アイドルス
イツチ２３の出力はインターフエース３４ｂを介
してCPU４０に入力される。CPU４０はクラン
ク角センサ１７の立上り毎に割込処理を行い、ク
ランク角センサ１７の立上り間の周期をカウンタ
３７の出力から検出する。タイマ３８は所定時間
毎にCPU４０の割込入力Ｐ５へ割込信号を発生
する。Ａ／Ｄコンバータ３９は図示しないバツテ
リ電圧をＡ／Ｄ変換し、CPU４０は所定時間毎
にこのバツテリ電圧のデータを取込む。タイマ４
３はCPU４０にプリセツトされ、CPU４０の出
力ポートＰ２よりトリガされて所定のパルス幅を
出力し、この出力がドライバ４４を介してインジ
エクタ１４を駆動する。
る。AFS１３の出力は２分周器３１により分周
され、CPU４０により制御される排他的論理和
ゲート３２を介してカウンタ３３に入力される。
カウンタ３３はゲート３２の出力の立下りエツジ
間の周期を測定する。CPU４０はゲート３２の
立下りを割込入力Ｐ３に入力し、AFS１３の出
力パルス周期またはこれを２分周した毎に割込処
理を行い、カウンタ３３の周期を測定する。水温
センサ１８の出力はインタフエース３４ａにより
電圧に変換され、Ａ／Ｄコンバータ３５により所
定時間毎にデイジタル値に変換されてCPU４０
に取込まれる。クランク角センサ１７の出力は波
形整形回路３６を介してCPU４０の割込入力Ｐ
４およびカウンタ３７に入力される。アイドルス
イツチ２３の出力はインターフエース３４ｂを介
してCPU４０に入力される。CPU４０はクラン
ク角センサ１７の立上り毎に割込処理を行い、ク
ランク角センサ１７の立上り間の周期をカウンタ
３７の出力から検出する。タイマ３８は所定時間
毎にCPU４０の割込入力Ｐ５へ割込信号を発生
する。Ａ／Ｄコンバータ３９は図示しないバツテ
リ電圧をＡ／Ｄ変換し、CPU４０は所定時間毎
にこのバツテリ電圧のデータを取込む。タイマ４
３はCPU４０にプリセツトされ、CPU４０の出
力ポートＰ２よりトリガされて所定のパルス幅を
出力し、この出力がドライバ４４を介してインジ
エクタ１４を駆動する。
次に、CPU４０の動作を第６図、第８〜１０図
のフローチヤートおよび第７図の特性図によつて
説明する。第６図はCPU４０のメインプログラ
ムを示し、先ずCPU４０にリセツト信号が入力
されると、ステツプ100でRAM４２、入出力ポ
ート等をイニシヤライズし、ステツプ101で水温
センサ１８の出力をＡ／Ｄ変換し、RAM４２に
WTとして記憶する。次にステツプ102でバツテ
リ電圧をＡ／Ｄ変換してRAM４２へVBとして
記憶する。ステツプ103はクランク角センサ１７
の周期TRより30／TRの計算を行い、回転数Neを
計算する。ステツプ104で後述する負荷データ
ANと回転数NeよりAN・Ne／30の計算を行い、
AFS１３の出力周波数Faを計算する。ステツプ
105では出力周波数Faより第７図に示すようにFa
に対して設定されたf1より基本駆動時間変換係数
KPを計算する。ステツプ106では変換係数KPを水
温データWTにより補正し、駆動時間変換係数
K1としてRAM４２に記憶する。ステツプ107で
はバツテリ電圧データVBより予めROM４１に
記憶されたデータテーブルf3をマツピングし、ム
ダ時間TDを計算しRAM４２に記憶する。ステツプ
107の処理後は再びステツプ101の処理を繰り返
す。
のフローチヤートおよび第７図の特性図によつて
説明する。第６図はCPU４０のメインプログラ
ムを示し、先ずCPU４０にリセツト信号が入力
されると、ステツプ100でRAM４２、入出力ポ
ート等をイニシヤライズし、ステツプ101で水温
センサ１８の出力をＡ／Ｄ変換し、RAM４２に
WTとして記憶する。次にステツプ102でバツテ
リ電圧をＡ／Ｄ変換してRAM４２へVBとして
記憶する。ステツプ103はクランク角センサ１７
の周期TRより30／TRの計算を行い、回転数Neを
計算する。ステツプ104で後述する負荷データ
ANと回転数NeよりAN・Ne／30の計算を行い、
AFS１３の出力周波数Faを計算する。ステツプ
105では出力周波数Faより第７図に示すようにFa
に対して設定されたf1より基本駆動時間変換係数
KPを計算する。ステツプ106では変換係数KPを水
温データWTにより補正し、駆動時間変換係数
K1としてRAM４２に記憶する。ステツプ107で
はバツテリ電圧データVBより予めROM４１に
記憶されたデータテーブルf3をマツピングし、ム
ダ時間TDを計算しRAM４２に記憶する。ステツプ
107の処理後は再びステツプ101の処理を繰り返
す。
第８図は割込入力Ｐ３すなわちAFS１３の出
力信号に対する割込処理を示す。ステツプ201で
はカンウンタ３３の出力TFを検出し、カウンタ
３３をクリヤする。このTFはゲート３２の立上
りの間の周期である。ステツプ202でRAM４２
内の分周フラグがセツトされていれば、ステツプ
203でTFを２分してAFS１３の出力パルス周期
TAとしてRAM４２に記憶する。次にステツプ
204で積算パルスデータPRに残りパルスデータPD
を２倍したものを加算し、新しい積算パルスデー
タPRとする。この積算パルスデータPRはクラン
ク角センサ１７の立上り間に出されるAFS１３
のパルス数を積算するものであり、AFS１３の
１パルスに対し処理の都合上156倍して扱つてい
る。また、ステツプ202で分周フラグがリセツトさ
れていれば、ステツプ205で周期TFを出力パルス
周期TAとしてRAM４２に記憶し、ステツプ206
で積算パルスデータPRに残りパルスデータPDを
加算する。ステツプ207では、残りパルスデータPD
に156を設定する。ステツプ208で分周フラグがリ
セツトされている場合はTF＞２ｍsec、セツトさ
れている場合はTF＞４ｍsecであればステツプ
210へ、それ以外の場合はステツプ209へ進む。ス
テツプ209では分周フラグをセツトし、またステ
ツプ210では分周フラグをクリヤしてステツプ211
でＰ１を反転させる。従つて、ステツプ209の処
理の場合は、AFS１３の出力パルスを２分周し
たタイミングで割込入力Ｐ３へ信号が入り、ステ
ツプ210の処理が行われる場合にはAFS１３の出
力パルス毎に割込入力Ｐ３に信号が入る。ステツ
プ209、211処理後、割込処理を完了する。
力信号に対する割込処理を示す。ステツプ201で
はカンウンタ３３の出力TFを検出し、カウンタ
３３をクリヤする。このTFはゲート３２の立上
りの間の周期である。ステツプ202でRAM４２
内の分周フラグがセツトされていれば、ステツプ
203でTFを２分してAFS１３の出力パルス周期
TAとしてRAM４２に記憶する。次にステツプ
204で積算パルスデータPRに残りパルスデータPD
を２倍したものを加算し、新しい積算パルスデー
タPRとする。この積算パルスデータPRはクラン
ク角センサ１７の立上り間に出されるAFS１３
のパルス数を積算するものであり、AFS１３の
１パルスに対し処理の都合上156倍して扱つてい
る。また、ステツプ202で分周フラグがリセツトさ
れていれば、ステツプ205で周期TFを出力パルス
周期TAとしてRAM４２に記憶し、ステツプ206
で積算パルスデータPRに残りパルスデータPDを
加算する。ステツプ207では、残りパルスデータPD
に156を設定する。ステツプ208で分周フラグがリ
セツトされている場合はTF＞２ｍsec、セツトさ
れている場合はTF＞４ｍsecであればステツプ
210へ、それ以外の場合はステツプ209へ進む。ス
テツプ209では分周フラグをセツトし、またステ
ツプ210では分周フラグをクリヤしてステツプ211
でＰ１を反転させる。従つて、ステツプ209の処
理の場合は、AFS１３の出力パルスを２分周し
たタイミングで割込入力Ｐ３へ信号が入り、ステ
ツプ210の処理が行われる場合にはAFS１３の出
力パルス毎に割込入力Ｐ３に信号が入る。ステツ
プ209、211処理後、割込処理を完了する。
第９図は、微速走行モードの判定処理を示す。
ステツプ301はエンジン回転数Neが所定値(1500r
ｐｍ）以下であるか否かの判定を、ステツプ302は車
速VSが所定値（15Km／ｈ）以下でかつ所定値1.25
Km／ｈ以上であるか否かの判定を、ステツプ303
ではＡ/Ｎが所定値(3.79pps)以下であるか否かの
判定を、またステツプ304においては回転数Neと
車速VSとの比ｒ＝VS／Neを求め、この比ｒが所
定値r0（0.012）以下であるか否かの判定を行う。
例えばｒより次のような判定ができる。
ステツプ301はエンジン回転数Neが所定値(1500r
ｐｍ）以下であるか否かの判定を、ステツプ302は車
速VSが所定値（15Km／ｈ）以下でかつ所定値1.25
Km／ｈ以上であるか否かの判定を、ステツプ303
ではＡ/Ｎが所定値(3.79pps)以下であるか否かの
判定を、またステツプ304においては回転数Neと
車速VSとの比ｒ＝VS／Neを求め、この比ｒが所
定値r0（0.012）以下であるか否かの判定を行う。
例えばｒより次のような判定ができる。
r1＜ｒr2ならば1stギヤ
r2＜ｒr3ならば2ndギヤ
r3＜ｒr4ならば3nrギヤ
ただしr1、r2、r3、r4は機関のトランスミツシ
ヨン構造及びタイヤの有効径より決定される定数
である。ステツプ305ではステツプ301、302、
303、304の条件全てを満たした後5sec以上経過し
たか否をかを判定するものであり、ステツプ301
〜305全ての条件を満たした時、微速走行モード
と判定してステツプ360aにてフラグＸ＝１とし、
ステツプ301〜305のうちいずれか一つでも満たさ
ない時は微速走行モード以外と判定し、ステツプ
306bにてフラグＸ＝０として処理を終了する。
ヨン構造及びタイヤの有効径より決定される定数
である。ステツプ305ではステツプ301、302、
303、304の条件全てを満たした後5sec以上経過し
たか否をかを判定するものであり、ステツプ301
〜305全ての条件を満たした時、微速走行モード
と判定してステツプ360aにてフラグＸ＝１とし、
ステツプ301〜305のうちいずれか一つでも満たさ
ない時は微速走行モード以外と判定し、ステツプ
306bにてフラグＸ＝０として処理を終了する。
第１０図はクランク角センサ１７の出力により
CPU４０の割込入力Ｐ４に割込信号が発生した
場合の割込処理を示す。ステツプ401でクランク
角センサ１７の立上り間の周期をカウンタ３７よ
り読み込み、周期TRとしてRAM４２に記憶し、
カウンタ３７をクリヤする。ステツプ402で周期
TR内にAFS１３の出力パルスがある場合は、ス
テツプ403でその直前のAFS１３の出力パルスの
時刻t01とクランク角センサ１７の今回の割込時
刻t02の時間差Δt＝t02−t01を計算し、これを周期
TSとし、周期TR内にAFS１３の出力パルスが無
い場合は、周期TRを周期TSとする。ステツプ
405aでは分周フラグがセツトされているか否か
を判断し、リセツトされている場合はステツプ
405bで156×TS／TAの計算より、またセツトされ
ている場合はステツプ405cで156×TS／２・TAの
計算より時間差ΔtをAFS１３の出力パルスデー
タΔPに変換する。すなわち、前回のAFS１３の
出力パルス周期と今回のAFS１３の出力パルス
周期が同一と仮定してパルスデータΔPを計算す
る。ステツプ406ではパルスデータΔPが156より
小さければステツプ408へ、大きければステツプ
407でΔPを156にクリツプする。ステツプ408では
残りパルスデータPDからパルスデータΔPを減算
し、新しい残りパルスデータΔPとする。ステツ
プ409では残りパルスデータPDが正であればステ
ツプ413aへ、他の場合にはパルスデータΔPの計
算値がAFS１３の出力パルスよりも大きすぎる
のでステツプ410でパルスデータΔPをPDと同じに
し、ステツプ412で残りパルスデータをゼロにす
る。ステツプ413aでは分周フラグがセツトされ
ているか否かを判断し、リセツトの場合にはステ
ツプ413bで積算パルスデータPRにパルスデータ
ΔPを加算し、セツトの場合にはステツプ413cで
PRに２・ΔPを加算し、新しい積算パルスデータ
PRとする。このデータPRが、今回のクランク角
センサ１７の立上り間にAFS１３が出力したと
考えられるパルス数に相当する。ステツプ414a
〜414cでは(5)式に相当する計算を行う。すなわ
ち、クランク角センサ１７の前回の立上りまでに
計算された負荷データANと積算パルスデータPR
より、ステツプ414aにて微速走行状態である判
定すればステツプ414cでAN＝K2AN＋（１−K2）
PRの計算を行い、また、ステツプ414aで微速走
行状態以外であると判定すれば、ステツプ414b
でAN＝K1AN＋（１−K1）PRの計算を行い（な
おK1＞K2である）、結果を今回の新しい負荷デー
タANとする。ステツプ415では、この負荷デー
タANが所定値αより大きければステツプ416で
αにクリツプし内燃機関１の全開時においても負
荷データANが実際の値よりも大きくなりすぎな
いようにする。そしてステツプ417で積算パルス
データPRをクリヤする。ステツプ418で負荷デー
タANと駆動時間変換係数K1、ムダ時間TDより
駆動時間データT1＝AN・K1＋TDの計算を行い、
ステツプ419で駆動時間データT1をタイマ４３に
設定し、ステツプ420でタイマ４３をトリガする
ことによりデータT1に応じてインジエクタ１４
が４本同時に駆動され、割込処理が完了する。
CPU４０の割込入力Ｐ４に割込信号が発生した
場合の割込処理を示す。ステツプ401でクランク
角センサ１７の立上り間の周期をカウンタ３７よ
り読み込み、周期TRとしてRAM４２に記憶し、
カウンタ３７をクリヤする。ステツプ402で周期
TR内にAFS１３の出力パルスがある場合は、ス
テツプ403でその直前のAFS１３の出力パルスの
時刻t01とクランク角センサ１７の今回の割込時
刻t02の時間差Δt＝t02−t01を計算し、これを周期
TSとし、周期TR内にAFS１３の出力パルスが無
い場合は、周期TRを周期TSとする。ステツプ
405aでは分周フラグがセツトされているか否か
を判断し、リセツトされている場合はステツプ
405bで156×TS／TAの計算より、またセツトされ
ている場合はステツプ405cで156×TS／２・TAの
計算より時間差ΔtをAFS１３の出力パルスデー
タΔPに変換する。すなわち、前回のAFS１３の
出力パルス周期と今回のAFS１３の出力パルス
周期が同一と仮定してパルスデータΔPを計算す
る。ステツプ406ではパルスデータΔPが156より
小さければステツプ408へ、大きければステツプ
407でΔPを156にクリツプする。ステツプ408では
残りパルスデータPDからパルスデータΔPを減算
し、新しい残りパルスデータΔPとする。ステツ
プ409では残りパルスデータPDが正であればステ
ツプ413aへ、他の場合にはパルスデータΔPの計
算値がAFS１３の出力パルスよりも大きすぎる
のでステツプ410でパルスデータΔPをPDと同じに
し、ステツプ412で残りパルスデータをゼロにす
る。ステツプ413aでは分周フラグがセツトされ
ているか否かを判断し、リセツトの場合にはステ
ツプ413bで積算パルスデータPRにパルスデータ
ΔPを加算し、セツトの場合にはステツプ413cで
PRに２・ΔPを加算し、新しい積算パルスデータ
PRとする。このデータPRが、今回のクランク角
センサ１７の立上り間にAFS１３が出力したと
考えられるパルス数に相当する。ステツプ414a
〜414cでは(5)式に相当する計算を行う。すなわ
ち、クランク角センサ１７の前回の立上りまでに
計算された負荷データANと積算パルスデータPR
より、ステツプ414aにて微速走行状態である判
定すればステツプ414cでAN＝K2AN＋（１−K2）
PRの計算を行い、また、ステツプ414aで微速走
行状態以外であると判定すれば、ステツプ414b
でAN＝K1AN＋（１−K1）PRの計算を行い（な
おK1＞K2である）、結果を今回の新しい負荷デー
タANとする。ステツプ415では、この負荷デー
タANが所定値αより大きければステツプ416で
αにクリツプし内燃機関１の全開時においても負
荷データANが実際の値よりも大きくなりすぎな
いようにする。そしてステツプ417で積算パルス
データPRをクリヤする。ステツプ418で負荷デー
タANと駆動時間変換係数K1、ムダ時間TDより
駆動時間データT1＝AN・K1＋TDの計算を行い、
ステツプ419で駆動時間データT1をタイマ４３に
設定し、ステツプ420でタイマ４３をトリガする
ことによりデータT1に応じてインジエクタ１４
が４本同時に駆動され、割込処理が完了する。
第１１図は、第６図および第８〜９図の処理の
分周フラグクリヤ時のタイミングを示したもので
あり、ａは分周器３１の出力、ｂはクランク角セ
ンサ１７の出力を示す。ｃは残りパルスデータ
PDを示し、分周器３１の立上りおよび立下り
（AFS１３の出力パルスの立上り）毎に156に設
定され、クランク角センサ１７の立上り毎に例え
ばPDi＝PD156×TS／TAの計算結果に変更される
（これはステツプ405〜412の処理に相当する。）。
ｄは積算パルスデータPRの変化を示し、分周器
３１の出力の立上りまたは立下り毎に、残りパル
スデータPDが積算される様子を示している。
分周フラグクリヤ時のタイミングを示したもので
あり、ａは分周器３１の出力、ｂはクランク角セ
ンサ１７の出力を示す。ｃは残りパルスデータ
PDを示し、分周器３１の立上りおよび立下り
（AFS１３の出力パルスの立上り）毎に156に設
定され、クランク角センサ１７の立上り毎に例え
ばPDi＝PD156×TS／TAの計算結果に変更される
（これはステツプ405〜412の処理に相当する。）。
ｄは積算パルスデータPRの変化を示し、分周器
３１の出力の立上りまたは立下り毎に、残りパル
スデータPDが積算される様子を示している。
上記実施例では以上のように、内燃機関の吸気
量の補正式のＫの値を微速走行時には小さくして
おり、これにより吸気量の遅れを小さくすること
ができ、位相を進み側にできる。このため、パル
ス幅信号も第１２図ｃに示すｆのように進み側に
なり、空燃比も第１２ｄのｈに示すようにNeが
高い場合は薄く、Neが低い場合は濃くすること
ができ、回転数の変動が助長されることがなく、
安定した回転数を得ることができる。
量の補正式のＫの値を微速走行時には小さくして
おり、これにより吸気量の遅れを小さくすること
ができ、位相を進み側にできる。このため、パル
ス幅信号も第１２図ｃに示すｆのように進み側に
なり、空燃比も第１２ｄのｈに示すようにNeが
高い場合は薄く、Neが低い場合は濃くすること
ができ、回転数の変動が助長されることがなく、
安定した回転数を得ることができる。
なお、上記実施例では、クランク角センサ１７
の立上り間のAFS１３の出力パルスをカウント
したが、おこれは立下り間でも良く、又クランク
角センサ１７の数周期間のAFS１３出力パルス
数をカウントしても良い。また、AFS１３の出
力パルスをカウントしたが、出力パルス数に
AFS１３の出力周波数に対応した定数を乗じた
ものを計算しても良い。さらに、クランク角の検
出にクランク角センサ１７でなく、内燃機関１の
点火信号を用いても同様の効果を奏する。
の立上り間のAFS１３の出力パルスをカウント
したが、おこれは立下り間でも良く、又クランク
角センサ１７の数周期間のAFS１３出力パルス
数をカウントしても良い。また、AFS１３の出
力パルスをカウントしたが、出力パルス数に
AFS１３の出力周波数に対応した定数を乗じた
ものを計算しても良い。さらに、クランク角の検
出にクランク角センサ１７でなく、内燃機関１の
点火信号を用いても同様の効果を奏する。
また。微速走行状態検出時負荷の条件判定を
ANにて行つたが、アイドルスイツチ２３のオ
ン、オフやスロツトル開度により判定を行つても
良い。更には上記実施例では微速走行状態検出
時、係数Ｋを一定としたが回転数、負荷およびギ
ヤ比によつて係数Ｋをさらに補正しても良い。
ANにて行つたが、アイドルスイツチ２３のオ
ン、オフやスロツトル開度により判定を行つても
良い。更には上記実施例では微速走行状態検出
時、係数Ｋを一定としたが回転数、負荷およびギ
ヤ比によつて係数Ｋをさらに補正しても良い。
以上のようにこの発明によれば、内燃機関の吸
気量をなまし処理補正式に基づいて補正し、かつ
この補正式中の定数を微速走行状態ではなまし補
正処理のなまし量をそれ以外に比べて少なくする
ように変化させるようにしたので、吸入空気量の
変動の過渡時においても空燃比が適正に制御さ
れ、微速走行状態においても回転変動の少ない安
定した運転を行うことができる効果がある。
気量をなまし処理補正式に基づいて補正し、かつ
この補正式中の定数を微速走行状態ではなまし補
正処理のなまし量をそれ以外に比べて少なくする
ように変化させるようにしたので、吸入空気量の
変動の過渡時においても空燃比が適正に制御さ
れ、微速走行状態においても回転変動の少ない安
定した運転を行うことができる効果がある。
第１図はこの発明に係る内燃機関の燃料制御装
置の構成図、第２図は同内燃機関の燃料制御装置
の具体例としての一実施例を示す構成図、第３図
はこの発明に係る内燃機関の吸気系のモデルを示
す構成図、第４図はそのクランク角に対する吸入
空気量の関係を示す図、第５図は同内燃機関の過
渡時の吸入空気量の変化を示す波形図、第６図、
第８図、第９図および第１０図はこの発明の一実
施例による内燃機関の燃料制御装置の動作を示す
フローチヤート、第７図は同内燃機関の燃料制御
装置のAFS出力周波数に対する基本駆動時間変
換係数の関係を示す図、第１１図は第８，１０図
のフローのタイミングを示すタイミングチヤー
ト、第１２図はこの発明による内燃機関の燃料制
御装置と従来の内燃機関の燃料制御装置とを比較
して示す動作波形図、第１３図は内燃機関の特性
図である。 １……内燃機関、１３……吸気量センサ
（AFS）、１４……インジエクタ、１７……クラ
ンク角センサ、１９……車速センサ、２０……
AN検出手段、２１……AN演算手段、２２……
制御手段、３０……制御装置、４０……マイクロ
コンピユータ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示
す。
置の構成図、第２図は同内燃機関の燃料制御装置
の具体例としての一実施例を示す構成図、第３図
はこの発明に係る内燃機関の吸気系のモデルを示
す構成図、第４図はそのクランク角に対する吸入
空気量の関係を示す図、第５図は同内燃機関の過
渡時の吸入空気量の変化を示す波形図、第６図、
第８図、第９図および第１０図はこの発明の一実
施例による内燃機関の燃料制御装置の動作を示す
フローチヤート、第７図は同内燃機関の燃料制御
装置のAFS出力周波数に対する基本駆動時間変
換係数の関係を示す図、第１１図は第８，１０図
のフローのタイミングを示すタイミングチヤー
ト、第１２図はこの発明による内燃機関の燃料制
御装置と従来の内燃機関の燃料制御装置とを比較
して示す動作波形図、第１３図は内燃機関の特性
図である。 １……内燃機関、１３……吸気量センサ
（AFS）、１４……インジエクタ、１７……クラ
ンク角センサ、１９……車速センサ、２０……
AN検出手段、２１……AN演算手段、２２……
制御手段、３０……制御装置、４０……マイクロ
コンピユータ。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 車両の内燃機関の吸入空気量を検出する吸気
量センサ、上記内燃機関のクランク角を検出する
クランク角センサ、上記吸気量センサの出力と上
記クランク角のセンサの出力とにより所定クラン
ク角間の吸入空気量を検出するAN検出手段、こ
のAN検出手段の出力をなまし補正処理するAN
演算手段、このAN演算手段の出力に基づき上記
内燃機関の燃料供給量を制御する制御手段、上記
クランク角センサの出力より上記内燃機関の回転
数を検出する回転数検出手段、上記車両の速度を
検出する車速検出手段、上記回転数検出手段の出
力が所定値以下で、かつ上記車速検出手段の出力
が所定範囲にある場合は微速走行状態と判断し、
微速走行状態の場合には上記なまし補正処理のな
まし量をそれ以外の走行状態の場合に比べて少な
くする判別制御手段を備えたことを特徴とする内
燃機関の燃料制御装置。 ２ AN演算手段は、AN検出手段で得られた結
果をQa、所定のクランク角のｎ−１回およびｎ
回目に内燃機関が吸入する空気量をそれぞれ
Qe(o-1)およびQe(o)とし、かつフイルタ定数をＫと
した場合に、 Qe(o)＝Ｋ・Qe(o-1)＋（１−Ｋ）・Qa の式によりなまし補正処理を行い、判別制御手段
は、上記フイルタ定数Ｋを微速走行状態にない場
合をK1、微速走行状態の場合をK2とし、かつK1
＞K2とすることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の内燃機関の燃料制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61314212A JPS63167045A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 内燃機関の燃料制御装置 |
| AU83044/87A AU599445B2 (en) | 1986-12-26 | 1987-12-24 | Fuel controlling system for internal combustion engine |
| US07/137,581 US4809664A (en) | 1986-12-26 | 1987-12-24 | Fuel controlling system for internal combustion engine |
| KR1019870014906A KR900006873B1 (ko) | 1986-12-26 | 1987-12-24 | 내연기관의 연료 제어장치 |
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